概要:
電子回路は、微弱な信号の抽出・増幅・伝達に使われる半導体素子を組み込んだ回路のことであり、電子工学分野の基礎科目の一つである。本科目では、半導体素子であるダイオードや接合型トランジスタ、電界効果型トランジスタについて理解した後、これらを利用した基本的な増幅回路について習得する。
授業の進め方・方法:
主にプロジェクタを使った座学形式の授業を進める。
投影内容をまとめた資料の配布、板書による説明、理解度を深めるための演習や小テストを行い、レポート課題を課す。
注意点:
2年生までの数学、物理、電磁気学(回路理論)が基礎であり、習得していることが前提となる。
不明点があれば授業内もしくはその後、休憩時間や放課後に質問すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス、電気理論基礎1 |
電圧・電流の定義の向きに応じた計算ができる。 分圧則・分流則など基礎理論を説明・活用できる。
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2週 |
電気理論基礎2 |
電圧・電流を簡易に計算するための回路の書き換えができる。 回路から直流回路と交流回路を抽出できる。
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3週 |
電気理論基礎3 |
キルヒホッフの法則などの電気理論を説明・活用できる。
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4週 |
半導体 |
半導体の構成や性質、特徴などを説明できる。
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5週 |
ダイオードとダイオード回路1 |
ダイオードの特徴を説明できる。
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6週 |
ダイオードとダイオード回路2 |
ダイオードを利用した回路の電圧・電流を計算できる。
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7週 |
演習問題 |
基本的な電気理論を説明できる。 半導体やダイオードの特徴を説明できる。 ダイオードを利用した回路の電圧・電流を計算できる。
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8週 |
前期中間試験 |
基本的な電気理論を説明できる。 半導体やダイオードの特徴を説明できる。 ダイオードを利用した回路の電圧・電流を計算できる。
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2ndQ |
9週 |
試験返却・解答、トランジスタと動作特性 |
バイポーラトランジスタの構成を説明できる。
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10週 |
トランジスタとバイアス回路1 |
バイアス回路の動作を説明することができる。
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11週 |
トランジスタとバイアス回路2 |
バイアス値を導出することができる。
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12週 |
トランジスタと交流動作 |
トランジスタによる増幅回路の動作量を特性図を活用し求めることができる。
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13週 |
トランジスタの等価回路 |
等価回路を書き出し、利得や入出力インピーダンス等の基本事項を説明できる。
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14週 |
演習問題 |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 利得や入出力インピーダンス等の基本事項を説明できる。
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15週 |
前期期末試験 |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 利得や入出力インピーダンス等の基本事項を説明できる。
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16週 |
試験返却・解答、増幅回路の周波数特性1 |
等価回路をもとに、周波数特性の基本事項を説明できる。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
増幅回路の周波数特性2 |
等価回路をもとに、低域利得や低域遮断周波数を導出できる。
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2週 |
増幅回路の周波数特性3 |
等価回路をもとに、高域利得や高域遮断周波数を導出できる。
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3週 |
交流回路と特性図1 |
交流回路と特性図から、各部の信号について説明できる。
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4週 |
交流回路と特性図2 |
交流回路と特性図から、利得を導出できる。
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5週 |
2段増幅回路 |
2段増幅回路の等価回路を説明できる。
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6週 |
演習問題演習問題 |
増幅回路の周波数特性について説明できる。 2段増幅回路の等価回路を説明できる。
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7週 |
JFETと動作特性 |
JFETの特徴を説明できる。
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8週 |
後期中間試験 |
増幅回路の周波数特性について説明できる。 2段増幅回路の等価回路を説明できる。
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4thQ |
9週 |
試験返却・解答、MOSFETと動作特性 |
MOSFETの特徴を説明できる。
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10週 |
FETとバイアス回路1 |
バイアス回路の動作を説明できる。
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11週 |
FETとバイアス回路2 |
バイアス値を導出することができる。
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12週 |
FETと交流動作 |
FETによる増幅回路の動作量を特性図を活用し求めることができる。
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13週 |
FETの等価回路 |
等価回路を書き出し、利得を求め、説明することができる。
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14週 |
演習問題 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 利得等の基本事項を説明できる。
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15週 |
学年末試験 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 利得等の基本事項を説明できる。
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16週 |
試験返却・解答 |
解説と併せて1年間の総括を行う。
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分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 2 | 前5,前6,前7,前8 |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 2 | 前9,前10,前13,前14,前15,前16,後4,後5,後6,後7,後8 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 2 | 後9,後10,後13,後14,後15,後16 |
利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 2 | 前14,前15,前16,後1,後2,後3,後4,後5,後7,後8,後14,後15,後16 |
トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 2 | 前11,前12,前15,前16,後11,後12,後15,後16 |